儀器分析第2章紫外吸收光譜法課件

儀器分析第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法§2.1紫外-可見(jiàn)吸收光譜法基礎(chǔ)§2.2紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)§2.3吸收帶類型與溶劑效應(yīng)§2.4紫外-可見(jiàn)吸收光譜的應(yīng)用UV-VISspectrophotometry2023/7/28儀器分析第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法§2.1紫外1第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectrophotometry2.1.1紫外-可見(jiàn)吸收光譜基礎(chǔ)2.1.3紫外-可見(jiàn)吸收光譜法基本原理2.1.3光吸收定律第一節(jié)

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法基礎(chǔ)

BaseofUV-VISspectrometry2023/7/28第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectr2第一節(jié)紫外-可見(jiàn)吸收光譜法基礎(chǔ)基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用)而建立起來(lái)的分析方法稱之。吸收光譜分析、發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法：在光(或能量)作用下，通過(guò)測(cè)定物質(zhì)產(chǎn)生(發(fā)射、吸收或散射)光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行定性、定量分析的方法。內(nèi)部能級(jí)變化.光譜分析法或光譜法非光譜分析法改變電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)進(jìn)行分析的方法。內(nèi)部能級(jí)不變化,僅電磁輻射性質(zhì)改變分子光譜分析、原子光譜分析按作用物分:按能級(jí)躍遷方向：按波長(zhǎng)不同分：紅外、可見(jiàn)光、紫外光譜法等2023/7/28第一節(jié)紫外-可見(jiàn)吸收光譜法基礎(chǔ)基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(電磁輻射或32.1.1概述（基本概念）（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻射（電磁波，光是其中一種）：以巨大速度通過(guò)空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。2．電磁輻射的性質(zhì)：具有波、粒二向性波動(dòng)性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。微粒性：光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量:E∝1/λ，λ↓E↑σ是波數(shù)，C=2.9979×108m/s2023/7/282.1.1概述（基本概念）（一）電磁輻射和電磁波譜1．電磁輻4紫外--可見(jiàn)光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。

按波長(zhǎng)不同排列起來(lái)就形成電磁波譜。

高能輻射區(qū)γ射線能量最高，來(lái)源于核能級(jí)躍遷

χ射線來(lái)自內(nèi)層電子能級(jí)的躍遷光學(xué)光譜區(qū)紫外光來(lái)自原子和分子外層電子能級(jí)的躍遷可見(jiàn)光紅外光來(lái)自分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷波譜區(qū)微波來(lái)自分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)及電子自旋能級(jí)躍遷無(wú)線電波來(lái)自原子核自旋能級(jí)的躍遷(10-3~10nm)(10nm~10μm)(0.1cm~1000m)電磁波譜：γ射線→X射線→紫外光→可見(jiàn)光→紅外光→微波→無(wú)線電波10-20.1nm10nm102nm103nm0.1cm100cm1cm103m|||||||波長(zhǎng)

短長(zhǎng)2023/7/28紫外--可見(jiàn)光在電磁波譜中的位置電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)5（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：氣態(tài)原子或離子外層電子在不同能級(jí)間躍遷而產(chǎn)生的光譜。包括：原子吸收、原子放射、原子熒光光譜等。原子吸收輻射能條件：原子光譜為一條條彼此分立的線狀光譜。2、分子光譜：在輻射能作用下，分子內(nèi)能級(jí)間的躍起遷產(chǎn)生的光譜。包括：分子吸收、分子熒光光譜等。分子光譜產(chǎn)生的機(jī)制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：電子運(yùn)動(dòng)、原子間振動(dòng)、分子轉(zhuǎn)動(dòng)三種不同運(yùn)動(dòng)。2023/7/28（二）原子光譜與分子光譜1、原子光譜：6分子吸收外來(lái)輻射能后，其能量改變（ΔE）為：ΔE=ΔEe+ΔEv+ΔEr對(duì)多數(shù)分子而言，ΔEe（電子）約為1-20ev，紫外可見(jiàn)ΔEv（振動(dòng)）約為0.05-1ev，近紅外、中紅外區(qū)ΔEr（轉(zhuǎn)動(dòng)）小于0.05ev，遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)ΔEe>ΔEv>ΔEr因無(wú)法獲得純粹的振動(dòng)光譜和電子光譜，故分子光譜為帶狀光譜。分子光譜2023/7/28分子吸收外來(lái)輻射能后，其能量改變（ΔE）為：分子光譜20237（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時(shí)，對(duì)輻射能選擇性吸收而得到的原子或分子光譜。(1)紫外分光光度法(UV):λ∈(200~400nm),用于有機(jī)物定性、定量、結(jié)構(gòu)分析。(2)可見(jiàn)分光光度法(Vis):λ∈(400~760nm),用于有色物質(zhì)定量分析。(3)紅外分光光度法(IR):λ∈(2.5~50μm),用于有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析。(4)核磁共振譜(NMR)：原子核吸收無(wú)線電波，發(fā)生核自旋級(jí)躍

遷，產(chǎn)生光譜。用于分子結(jié)構(gòu)分析。2023/7/28（三）吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)8原子吸收/發(fā)射光譜法：原子外層電子能級(jí)躍遷分子吸收/發(fā)射光譜法：分子外層電子能級(jí)躍遷物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)而產(chǎn)生的原子或分子光譜。包括：原子發(fā)射光譜、原子或分子熒光光譜、分子磷光光譜等。2、發(fā)射光譜：2023/7/28原子吸收/發(fā)射光譜法：原子外層電子能級(jí)躍遷物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至92.1.2物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收●物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式?jīng)Q定?！袢搜勰芨杏X(jué)到的光稱可見(jiàn)光，波長(zhǎng)范圍是：400~760nm。表13-2●讓白光通過(guò)棱鏡，能色散出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各色光?！駟紊猓?jiǎn)我徊ㄩL(zhǎng)的光●復(fù)合光：由不同波長(zhǎng)的光組合而成的光，如白光?！窆獾幕パa(bǔ)：若兩種不同顏色的單色光按一定比例混合得到白光，

稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。2023/7/282.1.2物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收●物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互10物質(zhì)的顏色：是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。

即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補(bǔ)色。無(wú)色溶液：透過(guò)所有顏色的光有色溶液：透過(guò)光的顏色黑色：吸收所有顏色的光白色：反射所有顏色的光物質(zhì)的本色2023/7/28物質(zhì)的顏色：是由于物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。11完全吸收完全透過(guò)吸收黃光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光藍(lán)光無(wú)色黑色物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系2023/7/28完全吸收完全透過(guò)吸收黃光光譜示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光藍(lán)光無(wú)色黑12基于物質(zhì)吸收紫外或可見(jiàn)光引起分子中價(jià)電子躍遷、產(chǎn)生分子吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來(lái)的分析方法，稱為紫外可見(jiàn)分光光度法（UV-vis）。2.1.3紫外-可見(jiàn)分光光度法特點(diǎn)（1）靈敏度高，可測(cè)到10-7g/ml。（2）準(zhǔn)確度好，相對(duì)誤差為1%-5%，滿足微量組分測(cè)定要求。（3）選擇性好，多種組分共存，無(wú)需分離直接測(cè)定某物質(zhì)。（4）操作簡(jiǎn)便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、便宜。（5）應(yīng)用廣泛，無(wú)機(jī)、有機(jī)物均可測(cè)定。2023/7/28基于物質(zhì)吸收紫外或可見(jiàn)光引起分子中價(jià)電子躍遷、產(chǎn)生分子13第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectrophotometry第二節(jié)

紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理

2.2.1透光率（透光度）和吸收度2.2.2光的吸收定律2.2.3吸光系數(shù)2.2.4吸收光譜（吸收曲線）2.2.5偏離光的吸收定律原因2023/7/28第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectr14第二節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理2.2.1透光率（透光度）和吸收度①透光率T定義：T取值為0.0%~100.0%T=0.0%：光全吸收T=100.0%：光全透過(guò)②吸光度（吸收度）AT=ItI0×100%顯然，T↑，溶液吸收度↓；T↓，溶液吸收度↑。即透光率T反映溶液對(duì)光吸收程度，通常用1/T反映吸光度。定義：A=lg1T=-lgT=lgI0ItA=-lgT,T=10-AtI0=It+Ia+Ir吸收光反射光透過(guò)光Ia③T與A關(guān)系：IrA∝1/T，T=0，A=∞，T=100%，A=02023/7/28第二節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度法的基本原理2.2.1透光率（152.2.2光的吸收定律朗伯(Lambert)和比爾(Beer)分別于1760年和1852年研究吸光度Ａ與溶液厚度Ｌ和其濃度Ｃ的定量關(guān)系：朗伯定律：A=k1×L比爾定律：A=k1×CA=kCL一束平行單色光通過(guò)一均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時(shí)，在入射光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度以及溶液溫度等保持不變時(shí)，該溶液的吸光度A與其濃度C及液層厚度L的乘積成正比。①入射光為單色光，適用于可見(jiàn)、紅外、紫外光。②均勻、無(wú)散射溶液、固體、氣體。③吸光度A具有加和性。Aa+b+c=Aa+Ab+Ac注意!適用范圍朗伯-比爾定律:L→2L時(shí)，A、T→？2AA=-lgT,T=10-A=10-kcL吸光系數(shù)濃度液層厚度T22023/7/282.2.2光的吸收定律朗伯(Lambert)和比爾(Be16（1）一定條件下是一個(gè)特征常數(shù)。（2）在溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，ε僅與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測(cè)物濃度c和液層厚度L無(wú)關(guān)；（3）定性和定量分析依據(jù)：同一物質(zhì)在不同波長(zhǎng)時(shí)ε值不同。不同物質(zhì)在同一波長(zhǎng)時(shí)ε值不同。εmax表明了該物質(zhì)在最大吸收波長(zhǎng)λmax處的最大吸光能力。

2.2.3吸光系數(shù)1、摩爾吸光系數(shù)或Em：

在一定λ下，c=1mol/L，L=1cm時(shí)的吸光度。單位：L/(mol.cm)4、吸光系數(shù)的意義:2、百分吸光系數(shù)/比吸光系數(shù)：3、兩者關(guān)系:A=kcLk=A/cL

一定λ下,c=1%(W/V)，L=1cm時(shí)的吸光度。單位：100ml/g.cm1g/100ml當(dāng)待測(cè)組分摩爾質(zhì)量不清楚時(shí)采用百分吸光系數(shù)法更合適。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是E1%1cm值無(wú)論待測(cè)物已知還是未知都可測(cè)得。2023/7/28（1）一定條件下是一個(gè)特征常數(shù)。2.2.3吸光系數(shù)1、摩爾171．定義：以A為縱坐標(biāo)，λ為橫坐標(biāo)，繪制的λ~A曲線。2.2.4吸收光譜（吸收曲線）2．吸收光譜術(shù)語(yǔ)：①吸收峰→λmax,②吸收谷→λmin③肩峰→λsh,④末端吸收⑤強(qiáng)帶：

max>104，弱帶：

max<103特征值2023/7/281．定義：以A為縱坐標(biāo)，λ為橫坐標(biāo)，繪制的λ~A曲線。2.18吸收光譜

特征值：

λmax

λmin

λsh

●同一物質(zhì)的吸收光譜特征值相同,(每一波長(zhǎng)處吸光系數(shù)相同)。同一物質(zhì)相同濃度的吸收曲線重合。●同一物質(zhì)不同濃度，其吸收曲線形狀相似,λmax相同。（定量）●不同物質(zhì)相同濃度，其吸收曲線形狀,λmax不同。（定性）定性、定量分析：在吸收曲線λmax處測(cè)吸光度A。2023/7/28吸收光譜

特征值：

λmax

λmin

λsh●同一物192.2.5偏離光的吸收定律原因朗伯-比爾定律：A=kCL依據(jù)Beer定律，A與C關(guān)系應(yīng)為經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線（一）化學(xué)因素（二）光學(xué)因素

偏離Beer定律的主要因素表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：2023/7/282.2.5偏離光的吸收定律原因朗伯-比爾定律：A=kCL20該定律適用于稀溶液，溶質(zhì)的離解、締合、互變異構(gòu)及化學(xué)變化也會(huì)引起偏離。尤其濃度過(guò)高(>0.01mol/L)會(huì)使C與A關(guān)系偏離定律：①粒子相互作用加強(qiáng)，吸光能力改變。②溶液對(duì)光的折射率顯著改變。（二）光學(xué)因素1．非單色光的影響：入射光為單色光是應(yīng)用該定律的重要前提：2．雜散光的影響：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。3．反射和散色光的影響：散射和反射使T↓，A↑，吸收光譜變形。

通常可用空白對(duì)比校正消除。4．非平行光的影響：使光程↑，A↑，吸收光譜變形。（一）化學(xué)因素朗—比耳定律假定所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用；2023/7/28該定律適用于稀溶液，溶質(zhì)的離解、締合、互變異構(gòu)及化學(xué)變化也會(huì)21第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectrophotometry第三節(jié)

紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)

UV-VISspectrophotometer2.3.1儀器2.3.2基本組成2.3.3分光光度計(jì)的類型2023/7/28第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectr222.2.1

儀器紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)§2.2紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)2023/7/282.2.1儀器紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)§2.2紫外-可見(jiàn)分23光路圖2023/7/28光路圖2023/7/28242.2.2基本組成generalprocess光源單色器試樣室檢測(cè)器顯示1.光源

在整個(gè)紫外光區(qū)或可見(jiàn)光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度，較好的穩(wěn)定性，較長(zhǎng)的使用壽命。

可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長(zhǎng)范圍在320～2500nm。

紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。2023/7/282.2.2基本組成generalprocess光252.單色器

將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長(zhǎng)單色光的光學(xué)系統(tǒng)。①入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器。②準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束。③色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵。

④聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫。⑤出射狹縫。2023/7/282.單色器將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光263.試樣室

試樣室：吸收池(比色皿)+池架附件。吸收池：石英池，玻璃池。在紫外區(qū)須采用石英池，可見(jiàn)區(qū)一般用玻璃池。4.檢測(cè)器

利用光電效應(yīng)將透過(guò)吸收池的光信號(hào)變成可測(cè)的電信號(hào)，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5.結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)

檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理。2023/7/283.試樣室試樣室：5.結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)2023/7272.2.3分光光度計(jì)的類型1.單光束

簡(jiǎn)單，價(jià)廉，適于在給定波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測(cè)器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束

自動(dòng)記錄，快速全波段掃描。可消除光源不穩(wěn)定，檢測(cè)器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。復(fù)雜，價(jià)高。2023/7/282.2.3分光光度計(jì)的類型1.單光束2.雙光束2023/728光

路

圖2023/7/28光

路

圖2023/7/28293.雙波長(zhǎng)

將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(λ1、λ2)快束交替通過(guò)同一吸收池而后到達(dá)檢測(cè)器。產(chǎn)生交流信號(hào)。無(wú)需參比池。?=1～2nm。兩波長(zhǎng)同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。2023/7/283.雙波長(zhǎng)將不同波長(zhǎng)的兩束單色光(λ1、λ2)快束交替30第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectrophotometry第三節(jié)

吸收帶類型與溶劑效應(yīng)Kindsofabsorptionbandandsolventeffect2.3.1電子躍遷和吸收帶類型2.3.2紫外-可見(jiàn)吸收光譜常用術(shù)語(yǔ)2.3.3影響紫外-可見(jiàn)光譜的因素2023/7/28第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectr31

有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜是三種電子、四種躍遷的結(jié)果：σ電子、π電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道—反鍵軌道，非鍵軌道。

當(dāng)外層電子吸收紫外或可見(jiàn)輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷，所需能量ΔΕ大小順序?yàn)椋簄→π＊<π→π＊<n→σ＊<σ→σ＊

sp

*s

*RKE,BnpECOHnpsH§2.3吸收帶類型與溶劑效應(yīng)2023/7/28有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜是三種電子、四種躍遷的結(jié)322.3.1紫外-可見(jiàn)吸收光譜常用術(shù)語(yǔ)在200～800nm近紫外和可見(jiàn)區(qū)域內(nèi)無(wú)吸收的基團(tuán)。只具有σ鍵電子或具有σ鍵電子和n非鍵電子的基團(tuán)為非發(fā)色團(tuán)；一般指的是飽和碳?xì)浠衔锖痛蟛糠趾蠴，N，S，X等雜原子的飽和化合物；對(duì)應(yīng)的躍遷類型σ→σ*躍遷和n→σ*躍遷，大部分都出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)。1.非發(fā)色團(tuán)2023/7/282.3.1紫外-可見(jiàn)吸收光譜常用術(shù)語(yǔ)在200～80332.發(fā)色團(tuán)

在近紫外和可見(jiàn)區(qū)域有特征吸收的基團(tuán)。發(fā)色團(tuán)的電子結(jié)構(gòu)特征是具有π電子：

C＝C，C＝O，C≡N，N＝N，N＝O，NO2等。一個(gè)雙鍵：π→π*躍遷,強(qiáng)吸收，遠(yuǎn)紫外區(qū)。多個(gè)發(fā)色團(tuán)（共軛）：吸收出現(xiàn)在近紫外區(qū)。發(fā)色團(tuán)對(duì)應(yīng)躍遷類型是π→π*和n→π*。在紫外光譜中，發(fā)色團(tuán)并非一定有顏色。2023/7/282.發(fā)色團(tuán)在近紫外和可見(jiàn)區(qū)域有特征吸收的基團(tuán)。2023/343.助色團(tuán)

具有非鍵電子n的基團(tuán)：—NH2，—NR2，—OH，—OR，—SR，—Cl，—SO3H，—COOH等；

本身在紫外和可見(jiàn)光區(qū)無(wú)吸收；至少有一對(duì)能與π電子相互作用的n電子；相當(dāng)于共軛體系(ΔΕ)，使發(fā)色團(tuán)λmax

（紅移），“助色”能力：F<CH3<Cl<Br<OH<OCH3<NH2<NHCH3<N(CH3)2<NHC6H5<O-。2023/7/283.助色團(tuán)具有非鍵電子n的基團(tuán)：—NH2，—NR2，—O354.紅移-藍(lán)移紅移：由取代基或溶劑效應(yīng)引起的使吸收向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)稱為紅移。藍(lán)移：使吸收向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)稱為藍(lán)移。

增色效應(yīng)—κmax；減色效應(yīng)—κmax；強(qiáng)帶—κmax≥104

L·mol-1·cm-1

弱帶—κmax<103L·mol-1·cm-1

；

2023/7/284.紅移-藍(lán)移紅移：由取代基或溶劑效應(yīng)引起的使吸收向長(zhǎng)波長(zhǎng)方362.3.2電子躍遷和吸收帶類型

有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)吸收光譜是三種電子、四種躍遷的結(jié)果：σ電子、π電子、n電子。分子軌道理論：成鍵軌道—反鍵軌道，非鍵軌道。

當(dāng)外層電子吸收紫外或可見(jiàn)輻射后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)(反鍵軌道)躍遷。主要有四種躍遷，所需能量ΔΕ大小順序?yàn)椋簄→π＊<π→π＊<n→σ＊<σ→σ＊

sp

*s

*RKE,BnpECOHnpsHCOHnpsH2023/7/282.3.2電子躍遷和吸收帶類型有機(jī)化合物的紫外-可見(jiàn)371.σ→σ＊躍遷

所需能量最大，σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外線的能量才能發(fā)生躍遷。

飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)。

吸收波長(zhǎng)λ<200nm。例：甲烷λmax為125nm,乙烷λmax為135nm，環(huán)丙烷（飽和烴中最長(zhǎng)）λmax為190nm。

飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)，只能被真空紫外分光光度計(jì)檢測(cè)到；可作為溶劑使用。2.3.2電子躍遷和吸收帶類型2023/7/281.σ→σ＊躍遷所需能量最大，σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外382.n→σ＊躍遷

所需能量較大,但比σ→σ＊小。

吸收波長(zhǎng)為150～250nm，大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū)，近紫外區(qū)仍不易觀察到。

含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N，O，S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。n→σ*躍遷所需能量取決于帶有n電子的原子的性質(zhì)以及分子結(jié)構(gòu)。

2023/7/282.n→σ＊躍遷所需能量較大,但比σ→σ＊小。2023/393.n

→π＊躍遷

由n→π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為R帶(德文Radikal)。

能量最??；200～700nm；

κmax<103L·mol-1·cm-1較小（一般小于100），弱吸收，禁阻躍遷（躍遷概率極小）。

分子中同時(shí)存在雜原子和雙鍵時(shí)產(chǎn)生n→π*躍遷。C=O，N=N，N=O，C=S基團(tuán)中氧原子被硫原子取代后吸收峰發(fā)生紅移；

C=O：n→π*，λmax280～290nm；C=S（硫酮）：n→π*，λmax400nm左右。

R

帶在極性溶劑中發(fā)生藍(lán)移。正己烷中：279nm；乙醇中：272nm；水中：264nm。

2023/7/283.n→π＊躍遷由n→π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶稱為R帶(德文404.

π→π＊躍遷

所需能量較小，吸收波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū)，κmax一般在104L·mol-1·cm-1以上，屬?gòu)?qiáng)吸收。不飽和烴π→π*躍遷：C=C發(fā)色基團(tuán)，

但

→

*，λmax200nm。乙烯π→π*躍遷的λmax為162nm，κmax為：1×104L·mol-1·cm-1。CCHHHH助色基團(tuán)取代

*發(fā)生紅移。2023/7/284.π→π＊躍遷所需能量較小，吸收波長(zhǎng)處于遠(yuǎn)紫外區(qū)41共軛雙鍵體系的

π→π＊躍遷

共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的分子出現(xiàn)K吸收帶。能量小，近紫外區(qū)，κmax>104L·mol-1·cm-1

，強(qiáng)吸收。

（1）K帶（德Konjugation，共軛）

——非封閉共軛體系的

→*

躍遷丁二烯（CH2＝CH—CH＝CH2）

K帶：λmax=217nm，κmax=21000L·mol-1·cm-1

。極性溶劑使K

帶發(fā)生紅移。苯乙烯、苯甲醛、乙酰苯等，也都會(huì)出現(xiàn)K

帶。

2023/7/28共軛雙鍵體系的π→π＊躍遷共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的分子出現(xiàn)K42165nm217nm

?

?

?

(HOMOLUMO)

max

共軛烯烴（不多于四個(gè)雙鍵）

*躍遷吸收峰位置可由伍德沃德—菲澤規(guī)則估算。max=基+nii

基：由非環(huán)或六元環(huán)共軛二烯母體決定的基準(zhǔn)值。共軛雙鍵體系的

π→π＊躍遷2023/7/28165nm217nm??43K

帶和R

帶的區(qū)別：①K

帶κmax﹥10000L·mol-1·cm-1以上，而R

帶κmax<103，通常在100以下。②

K帶在極性溶劑中發(fā)生紅移，而R

帶在極性溶劑中發(fā)生藍(lán)移；③K帶的λmax隨共軛體系的增大而發(fā)生紅移，而R

帶的變化不如K

帶明顯。2023/7/28K帶和R帶的區(qū)別：①K帶κmax﹥1000044B

吸收帶（苯吸收帶）

π→π*躍遷

——芳香族和雜芳香族化合物的特征譜帶

苯：B帶在230～270nm；寬峰，禁阻躍遷，弱吸收帶（κmax≈200L·mol-1·cm-1

）。包含多重峰或稱精細(xì)結(jié)構(gòu)（由于振動(dòng)次能級(jí)對(duì)電子躍遷的影響所引起的）。2023/7/28B吸收帶（苯吸收帶）π→π*躍遷

——芳香族和雜芳香族45B

吸收帶（苯吸收帶）當(dāng)芳環(huán)上連有一個(gè)發(fā)色基團(tuán)時(shí)（取代基與芳環(huán)間有π-π共軛），同時(shí)出現(xiàn)K吸收帶，B吸收帶；苯乙烯：二個(gè)吸收帶，B帶的吸收波長(zhǎng)比K帶長(zhǎng)，K吸收帶：λmax=244nm，κmax=12000

L·mol-1·cm-1

；B吸收帶：λmax=282nm，κmax=450

L·mol-1·cm-1

。芳環(huán)上有取代基時(shí)，B帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)減弱或消失。在極性溶劑中，由于溶質(zhì)與溶劑的相互作用，B帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)也被破壞。2023/7/28B吸收帶（苯吸收帶）當(dāng)芳環(huán)上連有一個(gè)發(fā)色基團(tuán)時(shí)（取代基與46E

吸收帶

封閉共軛體系(芳香族和雜芳香族化合物)中，π→π*躍遷產(chǎn)生的K帶又稱為E帶(EthyleneicBand)。屬于躍遷概率較大或中等的允許躍遷；

E帶類似于B帶也是芳香結(jié)構(gòu)的特征譜帶。其中E1帶κmax>104L·mol-1·cm-1

，而E2帶κmax≈103

L·mol-1·cm-1

。

2023/7/28E吸收帶封閉共軛體系(芳香族和雜芳香族化合物475.電荷轉(zhuǎn)移吸收帶

電荷轉(zhuǎn)移躍遷：一個(gè)電子從體系中的電子給予體（donator）部分轉(zhuǎn)移到該體系中的電子接受體（accepter）產(chǎn)生的躍遷。躍遷所產(chǎn)生的吸收帶稱為電荷轉(zhuǎn)移吸收帶。

特點(diǎn)：吸收強(qiáng)度大（κmax>104L·mol-1·cm-1

）。[Co(NH3)5X]n+的紫外—可見(jiàn)吸收光譜X=NH3時(shí)，n=3,X=F,Cl,Br,I時(shí)，n=2

2023/7/285.電荷轉(zhuǎn)移吸收帶電荷轉(zhuǎn)移躍遷：一個(gè)電子從體486.配位體場(chǎng)吸收帶

在配體的配位體場(chǎng)作用下過(guò)渡金屬離子的d

軌道和鑭系、錒系的f

軌道裂分，吸收輻射后，產(chǎn)生d-d

和

f-f

躍遷。

這種d-d躍遷所需能量較小，產(chǎn)生的吸收峰多在可見(jiàn)光區(qū)，強(qiáng)度較弱（κmax=0.1～100L·mol-1·cm-1

）。f-f

躍遷帶在紫外-可見(jiàn)光區(qū)，它是鑭系、錒系的4f

或5f軌道裂分出不同能量的f

軌道之間的電子躍遷而產(chǎn)生的。2023/7/286.配位體場(chǎng)吸收帶在配體的配位體場(chǎng)作用下過(guò)渡金屬離子49電子躍遷類型2023/7/28電子躍遷類型2023/7/28502.3.3影響紫外-可見(jiàn)光譜的因素1.共軛效應(yīng)的影響

π電子共軛體系增大，電子離域到多個(gè)原子之間，導(dǎo)致π-π*能量降低。λmax紅移，κmax增大。取代基越大,分子共平面性越差，空間阻礙使共軛體系破壞，λmax藍(lán)移，κmax減小。2.取代基的影響

給電子基帶有未共用電子對(duì)的原子的基團(tuán)。如-NH2,-OH等。未共用電子對(duì)的流動(dòng)性很大，能夠和共軛體系中的π電子相互作用引起永久性的電荷轉(zhuǎn)移，形成p-π共軛，降低了能量，λmax紅移。

共軛體系中引入吸電子基團(tuán)，也產(chǎn)生π電子的永久性轉(zhuǎn)移，λmax紅移。π電子流動(dòng)性增加，吸收光子的吸收分?jǐn)?shù)增加，吸收強(qiáng)度增加。給電子基與吸電子基同時(shí)存在時(shí)，產(chǎn)生分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移吸收，λmax紅移，κmax增加。2023/7/282.3.3影響紫外-可見(jiàn)光譜的因素1.共軛效應(yīng)的影響202513.立體化學(xué)效應(yīng)（1）順?lè)串悩?gòu)例：順式和反式1，2二苯代乙烯的λmax不同。為什么？順式1，2-二苯代乙烯的兩個(gè)苯環(huán)由于空間位阻，使苯環(huán)和乙烯雙鍵的共平面性減??；而反式1，2-二苯代乙烯的兩個(gè)苯環(huán)和乙烯雙鍵共平面。所以，順式1，2-二苯代乙烯的

→

*共軛不如反式1，2-二苯代乙烯的完全，即順式

→

*躍遷所需能量較高。

反式1，2-二苯代乙烯的λmax和εmax一般比順式1，2-二苯代乙烯的大。

這一特征可用于順?lè)串悩?gòu)體的鑒定。立體化學(xué)效應(yīng)是指因空間位阻、構(gòu)象、跨環(huán)共軛等因素導(dǎo)致吸收光譜紅移或藍(lán)移，并伴隨增色或減色效應(yīng)。2023/7/283.立體化學(xué)效應(yīng)（1）順?lè)串悩?gòu)順式1，2-二苯代乙烯的兩個(gè)苯52（2）空間位阻例：下面兩個(gè)空間異構(gòu)體：構(gòu)型（a）和構(gòu)型（b）構(gòu)型（a）中兩個(gè)甲基非常接近，使兩個(gè)苯環(huán)不能共平面，共軛不完全。而構(gòu)型（b）中兩個(gè)苯環(huán)可以共平面，共軛完全，因而強(qiáng)化了共軛作用，所以λmax和εmax都增大。2023/7/28（2）空間位阻例：下面兩個(gè)空間異構(gòu)體：構(gòu)型（a）和構(gòu)型（b）53（3）構(gòu)象異構(gòu)例：α取代環(huán)己酮的α位Cl取代在橫鍵和豎鍵時(shí)λmax不同。2023/7/28（3）構(gòu)象異構(gòu)例：α取代環(huán)己酮的α位Cl取代在橫鍵和豎鍵時(shí)λ54（4）互變異構(gòu)互變異構(gòu)體有不同的紫外吸收帶位置。

例如：乙酰乙酸乙脂的酮-烯式互變異構(gòu)體中，酮式異構(gòu)體中的兩個(gè)羰基沒(méi)有共軛，其n→π*躍遷最大吸收波長(zhǎng)λmax＝272nm，但在烯醇式異構(gòu)體中羰基和乙烯的雙鍵發(fā)生共軛，其π→π*躍遷最大吸收波長(zhǎng)λmax＝243nm。在極性溶劑（如水）中，由于酮式異構(gòu)體可以和水分子締合形成溶劑氫鍵而增加其穩(wěn)定性，所以，在極性溶劑中以酮式異構(gòu)體為主。

酮式：λmax=204nm

烯醇式：λmax=243nm

2023/7/28（4）互變異構(gòu)互變異構(gòu)體有不同的紫外吸收帶位置。酮式：554.溶液的pH值

改變?nèi)芤旱膒H值，化合物的紫外吸收光譜會(huì)發(fā)生變化。如化合物從中性變堿性時(shí)，吸收峰紅移，說(shuō)明化合物為酸性物質(zhì)，如果化合物從中性變酸性，吸收峰藍(lán)移，說(shuō)明可能為苯胺。

例如：酚性化合物和苯胺類化合物，溶液由中性變成堿性時(shí)（加NaOH），若吸收帶發(fā)生紅移，則可以判斷其是酚性化合物（如苯酚、烯醇或不飽和酸）；變酸性，若吸收帶發(fā)生藍(lán)移，則表示為苯胺類化合物?；螾-π共軛消失，藍(lán)移助色效應(yīng)增強(qiáng)，紅移2023/7/284.溶液的pH值改變?nèi)芤旱膒H值，化合物的紫外吸收光56（1）紫外-可見(jiàn)吸收常用的溶劑

常見(jiàn)溶劑：環(huán)己烷、95％的乙醇和二氧六環(huán)。雜質(zhì)去除：活性硅膠過(guò)濾的方法來(lái)去除溶劑中微量的芳香烴和烯烴雜質(zhì)。非極性溶劑：環(huán)己烷，“透明”極限波長(zhǎng)210nm；極性溶劑：95％的乙醇，透明”極限波長(zhǎng)是210nm。溶劑選擇時(shí)需要考慮的因素：

①溶劑本身的透明范圍；

②溶劑對(duì)溶質(zhì)是惰性的；③溶劑對(duì)溶質(zhì)要有良好的溶解性。

5.溶劑的選擇及影響2023/7/28（1）紫外-可見(jiàn)吸收常用的溶劑5.溶劑的選擇及影響2023572023/7/282023/7/2858（2）溶劑的影響

對(duì)烯和炔影響較小，但使酮峰值位移。①極性溶劑對(duì)n→π*躍遷的影響規(guī)律：極性溶劑使n→π*吸收帶發(fā)生藍(lán)移，κmax；極性，藍(lán)移的幅度。

為什么？原因：Cδ+=Oδ-極性，激發(fā)態(tài)時(shí)易形成氫鍵，致O電子云密度，鍵極性；基態(tài)時(shí)的作用強(qiáng)，基態(tài)能量大，激發(fā)態(tài)能量小。能級(jí)間的能量差，藍(lán)移。

2023/7/28（2）溶劑的影響對(duì)烯和炔影響較小，但使酮峰值位59②極性溶劑對(duì)π→π*躍遷的影響規(guī)律：使π→π*吸收帶發(fā)生紅移，κmax略有降低。原因：C=C基態(tài)時(shí)，兩個(gè)π電子位于π成鍵軌道上，無(wú)極性；π→π*躍遷后，分別在成鍵π和反鍵π*軌道上，C+=C-，極性，與極性溶劑作用強(qiáng)，能量。能級(jí)間的能量差，紅移。2023/7/28②極性溶劑對(duì)π→π*躍遷的影響規(guī)律：使π→π*吸收帶發(fā)生紅60極性溶劑致使π→π*躍遷的K帶發(fā)生紅移。

既有K帶又有R帶時(shí)，溶劑極性越大則K帶與R帶的距離越近(K帶紅移,R帶藍(lán)移)，見(jiàn)圖(因?yàn)镽在右，K在左)；而隨著溶劑極性的變小兩個(gè)譜帶則逐漸遠(yuǎn)離。

2023/7/28極性溶劑致使π→π*躍遷的K帶發(fā)生紅移。既有K帶又有61溶劑的影響非極性→極性n

→

*躍遷：藍(lán)移，，κ

。→*躍遷：紅移，，κ。極性溶劑使精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。1：乙醚2：水12250300λ/nm乙酰丙酮的紫外-可見(jiàn)吸收光譜2023/7/28溶劑的影響非極性→極性極性溶劑使精細(xì)結(jié)構(gòu)消失。1：乙醚262第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectrophotometry第四節(jié)

紫外-可見(jiàn)分光光度法應(yīng)用

ApplicationofUV-VISspectrophotometry

2.4.1分析條件的選擇2.4.2定量分析方法2.4.3應(yīng)用示例2023/7/28第二章

紫外-可見(jiàn)吸收光譜法

UV-VISspectr632.4.1分析條件的選擇一、測(cè)量條件的選擇1.吸光度的范圍：T∈20%~65%，A∈0.2～0.7之間吸收最大的波長(zhǎng)為入射光，干擾最小三、顯色反應(yīng)條件的選擇

顯色反應(yīng)：將試樣組分轉(zhuǎn)變成有較強(qiáng)吸收的有色化合物的反應(yīng)。顯色劑：與被測(cè)組分化合生成有色物質(zhì)的試劑。1.顯色反應(yīng)的條件：(1)定量反應(yīng)、選擇性要好；干擾少。(2)靈敏度要高，摩爾吸光系數(shù)ε大。

(3)有色化合物的組成要恒定，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。(4)有色化合物與顯色劑的最大吸收波長(zhǎng)之差≥60nm。(5)顯色反應(yīng)的條件要易于控制。2.測(cè)定波長(zhǎng)的選擇：M十R＝MR

（被測(cè)物）（顯色劑）（有色配合物）§2.4紫外-可見(jiàn)分光光度法應(yīng)用2023/7/282.4.1分析條件的選擇一、測(cè)量條件的選擇1.吸光度的64b.溶液酸度c.顯色溫度及顯色時(shí)間T1(℃)T2(℃)t(min)A用量通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定只能用于定性a.顯色劑用量：2023/7/28b.溶液酸度c.顯色溫度及T1(℃)T2(℃)t(mi65三、參比溶液（空白溶液）的選擇用于調(diào)節(jié)100%T，若選擇不適當(dāng)，對(duì)測(cè)量讀數(shù)的影響較大。主要是消除溶液中其他組分對(duì)光的吸收等帶來(lái)的影響。1.溶劑參比液

當(dāng)試液、試劑、顯色劑均無(wú)色時(shí)，用溶劑(通常是蒸餾水)作參比液；

3.試劑參比液

如果顯色劑或其他試劑略有吸收，可用不含待測(cè)組分的試劑溶液作參比溶液。2.試樣參比液

如果試樣中的其他組分也有吸收，但不與顯色劑反應(yīng)，則當(dāng)顯色劑無(wú)吸收時(shí)，可用試樣溶液作參比溶液。4.平等操作參比液用不含待測(cè)組分的溶液（如是衍生后的則在衍生前先把被衍生物掩蓋然后加顯色劑），在相同條件下與待測(cè)試樣同時(shí)進(jìn)行處理，此為平行操作參比溶液。2023/7/28三、參比溶液（空白溶液）的選擇用于調(diào)節(jié)100%T，662.4.2定性和定量分析紫外-可見(jiàn)分光光度法主要用于有機(jī)物分析。定性分析：比較吸收光譜特征可以對(duì)純物質(zhì)進(jìn)行鑒定及雜質(zhì)檢查；定量分析：利用光吸收定律進(jìn)行分析（一）定性鑒別：2.4.1定性分析對(duì)比法：比較樣品化合物的吸收光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)化合物的吸收光譜特征；或與文獻(xiàn)所載的化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行核對(duì)。同一物質(zhì)有相同吸收光譜圖，反之不一定是同一物質(zhì)。2023/7/282.4.2定性和定量分析紫外-可見(jiàn)分光光度法主要用于有機(jī)物672、對(duì)比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是吸光系數(shù)的比值。（二）純度檢查1、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時(shí)，吸收光譜變形。2、雜質(zhì)限量檢查：①以某一波長(zhǎng)吸光度值表示；②以峰谷吸光度比值表示。3、對(duì)比吸收光譜的一致性將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)樣品用同一溶劑配制成相同濃度的溶液，在同一條件下分別掃描吸收光譜，核對(duì)其一致性。1、對(duì)比吸收光譜特征數(shù)據(jù)：λmax（吸收峰）、λmin（谷）、λsh（肩峰）①不同基團(tuán)化合物可能有相同的λmax值，但εmax有明顯差別；②有相同吸光基團(tuán)同系物，其λmax、εmax值接近，但分子量不同，E1%1cm差別大。A1/A2=E1/E22023/7/282、對(duì)比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是682.4.2定量分析分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥、石油等測(cè)定無(wú)機(jī)、有機(jī)微量成份。由于操作簡(jiǎn)單，儀器廉價(jià)，一般說(shuō)是常用的首選方法。（一）單組分的定量分析1、標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線）法：配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同一條件下分別測(cè)定吸光度，然后以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)繪制A-C關(guān)系曲線?！穹侠?伯定律，則得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線?！窀鶕?jù)測(cè)得樣品吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣品溶液濃度，最后計(jì)算含量。原理:根據(jù)朗伯-比爾定律，選擇合適λ測(cè)A，求出濃度。2023/7/282.4.2定量分析分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)69第三節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度法應(yīng)用一、分析條件的選擇儀器測(cè)量條件選擇、溶液性質(zhì)、參比二、定量分析方法紫外-可見(jiàn)分光光度法的最主要應(yīng)用定量依據(jù)：a.標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比法單點(diǎn)校正法1.單組份定量分析如何準(zhǔn)確確定k？b.標(biāo)準(zhǔn)曲線法工作曲線法例：稱取0.432g鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]溶于水，再定容到500.0mL。取不同量標(biāo)準(zhǔn)溶液于50.0mL容量瓶中，加顯色劑定容后，測(cè)定其吸光度，結(jié)果見(jiàn)下表。測(cè)定某試液鐵含量時(shí)，吸取試液5.00mL，稀釋至250mL，再取此稀釋液2.00mL置于50mL容量瓶中，在上述相同條件下顯色定容，測(cè)得吸光度為0.450，計(jì)算試液中鐵含量(以g·L-1表示)

V(Fe)/mL1.002.003.004.005.006.00A0.0970.2000.3040.4080.5100.618解：標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度：××××××由樣品溶液A=0.450，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得：cx=8.80×10-3g·L-1試液中鐵含量為：(g·L-1)c0=1.00g·L-1標(biāo)準(zhǔn)顯色溶液濃度c(Fe)/10-3g·L-1：V(Fe)1.002.003.004.005.006.00c(Fe)2.004.006.008.0010.012.0繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線2023/7/28第三節(jié)紫外-可見(jiàn)分光光度法應(yīng)用一、分析條件的選擇儀器測(cè)量702、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法以該物質(zhì)吸收光譜圖中max為入射光，配制一個(gè)與被測(cè)溶液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液cS，測(cè)其AS，再將樣品溶液推入光路，測(cè)其AX，則試樣溶液的濃度cX為：3、吸光系數(shù)法：根據(jù)朗-比定律，從已知的吸光系數(shù)K和液層厚度L，根據(jù)測(cè)得的吸光度值，求出溶液濃度和含量。此法適于非經(jīng)常性的分析工作，準(zhǔn)確度不如標(biāo)準(zhǔn)曲線法。2023/7/282、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照法以該物質(zhì)吸收光譜圖中max為入射光，71（二）多組分的定量分析法在含有多種組分的溶液中，如果要測(cè)定多個(gè)組分，可以根據(jù)情況的不同，采用不同的方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)量依據(jù)——吸光度的加和性：(1)(2)(3)2023/7/28（二）多組分的定量分析法在含有多種組分的溶液中，如果要72(1)圖計(jì)算法----兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）

a圖中，a,b組份最大吸收波長(zhǎng)λmax不重迭，相互不干擾，可以按兩個(gè)單一組份處理。(2)圖計(jì)算法---兩組分吸收光譜部分重疊①a、b兩組分的吸收光譜部分重疊，此時(shí)λ1處按單組分測(cè)定a組分濃度，b組分此處無(wú)干擾。②在λ2處測(cè)得混合溶液的總吸光度A2a+b,根據(jù)加和性計(jì)算cb，假設(shè)液層厚度為1cm,則：A2a+b=A2a+A2b=E2a·ca+E2b·cb2023/7/28(1)圖計(jì)算法----兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）a73(3)圖計(jì)算法----兩組分吸收光譜完全重疊--混合樣品測(cè)定

(3)圖中，a,b吸收光譜雙向重迭，互相干擾，在最大波長(zhǎng)處互相吸收。處理方法如下：1.解線性方程組法(雙波長(zhǎng)法）過(guò)程：2023/7/28(3)圖計(jì)算法----兩組分吸收光譜完全重疊--混合樣品測(cè)742.等吸收雙波長(zhǎng)法-注：須滿足兩個(gè)基本條件選定的兩個(gè)波長(zhǎng)下干擾組分具有等吸收點(diǎn)選定的兩個(gè)波長(zhǎng)下待測(cè)物的吸光度差值應(yīng)足夠大2023/7/282.等吸收雙波長(zhǎng)法-注：須滿足兩個(gè)基本條件2023/7/275（三）示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只適于測(cè)定微量組分，當(dāng)待測(cè)組分含量較高時(shí)，將產(chǎn)生較大的誤差。需采用示差法。即提高入射光強(qiáng)度，并采用濃度稍低于待測(cè)溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液。設(shè)：待測(cè)溶液濃度為cx，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為cs(cs<cx)。則：

Ax=E·L·cxAs=E·L·csΔＡ＝Ａx－Ａs=E·b(cx－cs）=E·L·Δc測(cè)得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度差ΔＡ。示差法測(cè)得的吸光度與Δc呈直線關(guān)系。由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的Δc值，則待測(cè)溶液濃度cx

：cx=cs+Δc2023/7/28（三）示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只適于76(4)導(dǎo)數(shù)分光光度法（一）根據(jù)吸收定律:若通過(guò)自動(dòng)控制夾縫和自動(dòng)電路調(diào)節(jié)，使I0在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)保持恒定，dI0/dλ＝0，則由上式可以知道導(dǎo)數(shù)信號(hào)與濃度成正比，所以可以用于定量測(cè)定，稱之為導(dǎo)數(shù)分光光度法。2023/7/28(4)導(dǎo)數(shù)分光光度法（一）根據(jù)吸收定律:若77如右圖：表示了近似高斯曲線的單一吸收曲線和它的一至四階導(dǎo)數(shù)曲線。

導(dǎo)數(shù)光譜特別使用于痕量分析，重疊光譜的分離，吸收背景的消除，以及渾濁液、乳濁物的研究及鑒別。（a）是它們的基本光譜。（b）是它們的四階導(dǎo)數(shù)光譜。圖

吸收曲線及一至四階導(dǎo)數(shù)曲線

2023/7/28如右圖：圖吸收曲線及一至四階導(dǎo)數(shù)曲線2023/7/78例如：

廢水中的苯胺和苯酚可用導(dǎo)數(shù)光譜法同時(shí)測(cè)定。如圖2—20所示：從圖可以看出：苯胺和苯酚光譜已全分辨可認(rèn)，因此可對(duì)它們進(jìn)行連續(xù)測(cè)定。廢水有色和混濁對(duì)測(cè)定無(wú)影響。本法可測(cè)定低至2～5mg.L-1的含量。圖2－20廢水中苯酚和苯胺同時(shí)測(cè)定（a）含5mg?L－1苯胺和苯酚的基本光譜；（b）含5mg?L－1苯胺和苯酚的四階導(dǎo)數(shù)光譜2023/7/28例如：廢水中的苯胺和苯酚可用導(dǎo)數(shù)光譜法同時(shí)測(cè)定。如791.紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)由

、

、

和

組成。2.紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在紫外區(qū)測(cè)量時(shí)，應(yīng)選用

燈、

比色皿，在可見(jiàn)區(qū)測(cè)量時(shí)，使用

燈。3.引起朗伯比爾定律偏離主要因素有

和

。分光光度測(cè)量時(shí)以最大吸收波長(zhǎng)為入射光波長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)為

和

。紫外-可見(jiàn)分光光度法練習(xí)2023/7/281.紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)由、80問(wèn)題討論決定紫外—可見(jiàn)分光光度計(jì)性能優(yōu)劣的因素有哪些？實(shí)際